系統滴答定時器一般用來提供“心跳”作用，而STM32定時器最基本功能也是定時，可以設置不同時間長度的定時。定時器除了最基本的定時功能外，定時器與GPIO有掛鉤使得它可以發揮強大的作用，比如可以輸出不同頻率、不同占空比的方波信號、PWM信號，同時做為輸入捕獲功能時，可以測量脈沖寬度、實現電容按鍵檢測等等。

　　一、輸入捕獲概念

　　輸入捕獲模式可以用來測量脈沖寬度或者測量頻率。STM32 的定時器，除了 TIM6 和 TIM7，其他定時器都有輸入捕獲功能。 STM32的輸入捕獲，簡單的說就是通過檢測 TIMx_CHx （定時器X的通道X）上的 邊沿信號，在邊沿信號發生跳變（比如上升沿/下降沿）的時候，將當前定時器的值（TIMx_CNT） 存放到對應的通道的捕獲/比較寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕獲。同時還可以配置捕獲時是否觸發中斷/DMA 等。

　　本文使用 TIM2_CH1 來捕獲高電平脈寬，也就是要先設置輸入捕獲為上升沿檢測，記錄發生上升沿的時候 TIM2_CNT 的值。然后配置捕獲信號為下降沿捕獲，當下降沿到來時，發生捕獲，并記錄此時的 TIM2_CNT 值。這樣，前后兩次 TIM2_CNT 之差，就是高電平的脈寬，同時 TIM2 的計數頻率我們是知道的，從而可以計算出高電平脈寬的準確時間。

　　至于為什么TIM2_CH1來測量WK_UP的脈寬。。看圖：

　　顯然，TIM_CH1是連在PA0上的。

　　二、輸入捕獲流程：

　　例如，要配置向上計數器在T12輸入端的上升沿計數，使用下列步驟：

　　1、配置TIMx_CCMR1寄存器CC2S=’01’，配置通道2檢測TI2輸入的上升沿

　　2、配置TIMx_CCMR1寄存器的IC2F［3:0］，選擇輸入濾波器帶寬（如果不需要濾波器，保持 IC2F=0000即無濾波器，以fDTS 采樣）

　　3、配置TIMx_CCER寄存器的CC2P=’0’，選定上升沿極性

　　4、 配置TIMx_SMCR寄存器的SMS=’111’，選擇定時器外部時鐘模式1

　　5、 配置TIMx_SMCR寄存器中的TS=’110’，選定TI2作為觸發輸入

　　6、 設置TIMx_CR1寄存器的CEN=’1’，啟動計數器

　　當上升沿出現在TI2，計數器計數一次，且TIF標志被設置。 在TI2的上升沿和計數器實際時鐘之間的延時，取決于在TI2輸入端的重新同步電路。

　　三、輸入捕獲程序設計步驟：

　　1）開啟 TIM5 時鐘和 GPIOA 時鐘，配置 PA0 為下拉輸入。

　　要使用 TIM5，我們必須先開啟 TIM5 的時鐘。這里我們還要配置 PA0 為下拉輸入，因為 我們要捕獲 TIM5_CH1 上面的高電平脈寬，而 TIM5_CH1 是連接在 PA0 上面的。所以要進行GPIO_Init（）;

　　2）初始化 TIM5，設置 TIM5 的 ARR 和 PSC。

　　在開啟了 TIM5 的時鐘之后，我們要設置 ARR 和 PSC 兩個寄存器的值來設置輸入捕獲的自動重裝載值和計數頻率。這在庫函數中是通過 TIM_TimeBaseInit 函數實現的

　　TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設定計數器自動重裝值

　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設置預分頻值

　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //TDTS = Tck_tim

　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//TIM 向上計數模式

　　TIM_TimeBaseInit（TIM5， &TIM_TimeBaseStructure）; //根據指定的參數初始化 Tim5

　　3）設置 TIM5 的輸入比較參數，開啟輸入捕獲

　　輸入比較參數的設置包括映射關系，濾波，分頻以及捕獲方式等。這里我們需要設置通道 1 為輸入模式，且 IC1 映射到 TI1（通道 1）上面，并且不使用濾波（提高響應速度）器，上升沿捕 獲。庫函數是通過 TIM_ICInit 函數來初始化輸入比較參數的：

　　void TIM_ICInit（TIM_TypeDef* TIMx， TIM_ICInitTypeDef* TIM_ICInitStruct）;

　　同樣，我們來看看參數設置結構體 TIM_ICInitTypeDef 的定義：

　　typedef struct

　　{

　　uint16_t TIM_Channel;　　//用來設置通道

　　uint16_t TIM_ICPolarity;　　//用來設置輸入信號的有效捕獲極性

　　uint16_t TIM_ICSelection;　　　　//

　　uint16_t TIM_ICPrescaler;

　　uint16_t TIM_ICFilter;

　　} TIM_ICInitTypeDef;

　　參數 TIM_Channel 很好理解，用來設置通道。我們設置為通道 1，為 TIM_Channel_1。

　　參數 TIM_ICPolarit 是用來設置輸入信號的有效捕獲極性，這里我們設置為 TIM_ICPolarity_Rising，上升沿捕獲。

　　同時庫函數還提供了單獨設置通道 1 捕獲極性的函數為：

　　TIM_OC1PolarityConfig（TIM5，TIM_ICPolarity_Falling）;

　　這表示通道 1 為上升沿捕獲，我們后面會用到，同時對于其他三個通道也有一個類似的函數， 使用的時候一定要分清楚使用的是哪個通道該調用哪個函數，格式為 TIM_OCxPolarityConfig（）。 參數 TIM_ICSelection 是用來設置映射關系，我們配置 IC1 直接映射在 TI1 上，選擇 TIM_ICSelection_DirectTI。

　　參數 TIM_ICPrescaler 用來設置輸入捕獲分頻系數，我們這里不分頻，所以選中 TIM_ICPSC_DIV1，還有 2，4，8 分頻可選。

　　參數 TIM_ICFilter 設置濾波器長度，這里我們不使用濾波器，所以設置為 0。 配置代碼是：

　　TIM_ICInitTypeDef TIM5_ICInitStructure;

　　TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //選擇輸入端 IC1 映射到

　　TI1 上 TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕獲

　　TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到

　　TI1 上 TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置輸入分頻，不分頻

　　TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置輸入濾波器 不濾波

　　TIM_ICInit（TIM5， &TIM5_ICInitStructure）;

　　4）使能捕獲和更新中斷（設置 TIM5 的 DIER 寄存器）

　　因為我們要捕獲的是高電平信號的脈寬，所以，第一次捕獲是上升沿，第二次捕獲時下降沿，必須在捕獲上升沿之后，設置捕獲邊沿為下降沿，同時，如果脈寬比較長，那么定時器就

　　會溢出，對溢出必須做處理，否則結果就不準了。這兩件事，我們都在中斷里面做，所以必須

　　開啟捕獲中斷和更新中斷。

　　這里我們使用定時器的開中斷函數 TIM_ITConfig 即可使能捕獲和更新中斷： 允許更新中斷和捕獲中斷

　　TIM_ITConfig（TIM5，TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1，ENABLE）;

　　5）設置中斷分組，編寫中斷服務函數

　　設置中斷分組的方法我們不做講解，主要是通過函數 NVIC_Init（）來完成。分組完成后，我們還需要在中斷函數里面完成數據處理和捕獲設置等關鍵操作，從而實現高電平脈寬統計。在中斷服務函數里面，跟以前的外部中斷和定時器中斷實驗中一樣，我們在 中斷開始的時候要進行中斷類型判斷，在中斷結束的時候要清除中斷標志位。使用到的函數在 上面的實驗已經講解過，分別為 TIM_GetITStatus（）函數和 TIM_ClearITPendingBit（）函數。

　　6）使能定時器（設置 TIM5 的 CR1 寄存器）

　　最后，必須打開定時器的計數器開關， 啟動 TIM5 的計數器，開始輸入捕獲。 使能定時器 6 步設置，定時器 5 的通道 1 就可以開始輸入捕獲了。

　　TIM_Cmd（TIM5，ENABLE）;

　　本實驗用到的硬件資源有：

　　1） 指示燈 DS0

　　2） WK_UP 按鍵

　　3） 串口

　　4） 定時器 TIM3

　　5） 定時器 TIM5

　　我們將捕獲 TIM5_CH1（PA0）上的高電平脈寬，通過 WK_UP 按鍵輸入高電平，并從串口打印高電平脈寬。同時我們保留上節的 PWM 輸 出，通過用杜邦線連接 PB5 和 PA0，來測量 PWM 輸出的高電平脈寬。

timer.h 文件：

timer.c 文件：

main.c文件：

　　TIM5_IRQHandler 是 TIM5 的中斷服務函數，該函數用到了兩個全局變量，用于輔助實現 高電平捕獲。其中 TIM5CH1_CAPTURE_STA，是用來記錄捕獲狀態，該變量類似我們在 usart.c 里面自行定義的 USART_RX_STA 寄存器（其實就是個變量，只是我們把它當成一個寄存器那樣 來使用）。另外一個變量 TIM5CH1_CAPTURE_VAL，則用來記錄捕獲到下降沿的時候，TIM5_CNT的值。

　　現在我們來介紹一下，捕獲高電平脈寬的思路：首先，設置 TIM5_CH1 捕獲上升沿，這在TIM5_Cap_Init 函數執行的時候就設置好了，然后等待上升沿中斷到來，當捕獲到上升沿中斷， 此時如果 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位為 0，則表示還沒有捕獲到新的上升沿，就先把 TIM5CH1_CAPTURE_STA、TIM5CH1_CAPTURE_VAL 和 TIM5-》CNT 等清零，然后再設置TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 6 位為 1，標記捕獲到高電平，最后設置為下降沿捕獲，等待 下降沿到來。如果等待下降沿到來期間，定時器發生了溢出，就在 TIM5CH1_CAPTURE_STA 里面對溢出次數進行計數，當最大溢出次數來到的時候，就強制標記捕獲完成（雖然此時還沒 有捕獲到下降沿）。當下降沿到來的時候，先設置 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位為 1，標 記成功捕獲一次高電平，然后讀取此時的定時器值到 TIM5CH1_CAPTURE_VAL 里面，最后設置為上升沿捕獲，回到初始狀態。這樣，我們就完成一次高電平捕獲了，只要 TIM5CH1_CAPTURE_STA 的第 7 位一直為 1，那么就不會進行第二次捕獲，我們在 main 函數處理完捕獲數據后，將 TIM5CH1_CAPTURE_STA 置零，就可以開啟第二次捕獲。

　　將程序下載，連接窗口，波特率設置為9600，當給PA0脈沖信號時，即可通過串口顯示其脈沖寬度，同時也可以將PB5連接至PA0，即可以測試輸出的PWM的寬度。